[發明專利]基于動態用戶的上行NOMA系統中發射功率確定方法

有效

• 申請號: 201811325315.8
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109168194B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 祖婉婉;楊震
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W52/14
• 分類號: H04W52/14;H04W52/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明公開了一種基于動態用戶的上行NOMA系統中發射功率確定方法。包括以下步驟：基站確定用戶到基站間距離的統計特性并將相應信息反饋給用戶，用戶根據接收到的距離的統計特性確定發射功率并將信號發送到基站，基站對用戶進行SIC解碼。與現有技術相比，基站不需要實時地反饋用戶到基站間的具體距離，只需要向用戶反饋距離的統計特性，在減少系統開銷的同時保證了用戶的中斷性能。

技術領域

本發明涉及一種無線通信技術領域的方法，具體是一種基于動態用戶的上行NOMA系統中發射功率確定方法。

背景技術

隨著智能終端的普及，移動寬帶業務迅速增長，據預測，未來10年移動流量將增加1000倍。為了滿足急劇增長的流量需求，第5代移動通信(5G)的容量預計也將增長1000倍。非正交多址接入(NOMA)是5G中比較有前景的技術之一。NOMA比傳統的正交多址接入(OMA)具有更高的頻譜效率，因為NOMA允許多個用戶共用同一個頻譜資源，對不同信道條件的用戶分配不同的功率，通過發送端的重疊編碼(SC)和接收端的串行干擾刪除(SIC)技術提高頻譜利用率，可以顯著地提高系統容量，滿足5G急劇增長的流量需求。

經對現有技術文獻的檢索發現，Yichen Gao等人在《IEEE COMMUNICATIONSLETTERS OCTOBER 2017,pp.2246-2249》上發表了題為“Theoretical Analysis of theDynamic Decode Ordering SIC Receiver for Uplink NOMA Systems”一文，該文提出了一種根據用戶的瞬時接收功率，在接收端進行動態順序解碼的SIC方法。Guocheng Lv等人在《IET Communications April 2018,pp.649-655》上發表了題為“Dynamic resourceallocation for uplink nonorthogonal multiple access systems”一文，詳細研究了上行場景中的SIC解碼順序、子載波分配、功率分配等問題。但是以上的文章考慮的都是上行NOMA系統中用戶位置不發生變化時的情況，都是根據用戶的具體位置信息確定的發射功率，沒有考慮到用戶為動態分布時的發射功率確定方法。在基于動態用戶的系統中，如果基站仍然將具體位置信息實時地反饋給用戶，勢必會增加系統開銷。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于動態用戶的上行NOMA系統中發射功率確定方法。基站確定用戶到基站間距離的統計特性并將相應信息反饋給用戶，用戶根據接收到的距離的統計特性確定發射功率并將信號發送到基站，基站對用戶進行SIC解碼。基站不需要實時地向用戶反饋具體距離，節省系統開銷的同時保證了用戶的中斷性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

系統模型如圖1所示，基站位于圓形區域的中心且基站可以準確地獲得用戶的信道狀態信息。所有用戶位于同一小區內，Π為包含所有用戶的集合，用戶A,B....∈Π分布在從基站向外擴散的一個個圓環區域內。假設用戶π到基站的距離表示為r_π。考慮到實際場景中用戶大都在辦公室、教室、家等地點活動，所以本發明僅針對每個用戶的分布區域內外邊界值相差不大(R_π1-R_π0＜10)時的情況，因此距離的平均值與具體值相差不大。用戶A,B....復用在一個NOMA系統中，頻帶帶寬歸一化為1，每個用戶配有一個單天線。

信道模型由瑞利衰落和路徑損耗組成，路徑損耗與用戶到基站間的具體距離有關，且各用戶信道是相互獨立的，那么用戶π到基站的信道參數可以表示為

其中π＝A,B....∈Π，|g_π|²表示瑞利衰落信道增益，服從參數為1的指數分布，r_π為用戶π到基站間的距離，α是路徑衰落指數。

第一步，基站確定用戶到基站間距離的統計特性并將相應信息反饋給用戶：